溫室氣體排放總量目標(biāo)制定研究方法述評(píng)

黃煒++王誠

摘要： 我國作為全球最大的二氧化碳排放國家，面對著國際社會(huì)巨大的減排壓力。本文基于溫室氣體排放總量的概念，探討了溫室氣體排放總量控制目標(biāo)的類別，分別為“絕對量下降或增幅限制目標(biāo)”、“相比BAU情景下降目標(biāo)”以及“峰值目標(biāo)”。通過對現(xiàn)有溫室氣體排放總量測算方法的研究，總結(jié)了我國在溫室氣體排放總量預(yù)測研究方面采用的典型模型，并提出了一種基于溫室氣體清單的碳排放總量預(yù)測模型。

Abstract： China is the world's largest carbon dioxide emission country， facing the enormous pressure of the international community to reduce emissions. Based on the concept of total GHG emissions， this paper discusses the categories of GHG emission control targets， namely， "absolute amount reduction or increase limit target"， "reduction compared to BAU scenario " and "peak target". Based on the study of the total GHG emission measurement method， the typical model of GHG emission forecast in China is summarized， and a forecast model of total carbon emission based on greenhouse gas inventory is proposed.

關(guān)鍵詞： 溫室氣體排放；總量控制目標(biāo)；模型法

Key words： greenhouse gas emission；total control target；model method

中圖分類號(hào)：X511 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）12-0246-02

0 引言

近年來，全球極端氣候事件頻發(fā)，與之密切相關(guān)的氣候變化和溫室氣體排放問題越發(fā)受到關(guān)注。2016年4月，全球共有170多個(gè)國家共同簽署了《巴黎協(xié)定》[1]這一迄今為止最復(fù)雜、最敏感也是最全面氣候談判的結(jié)果，表明了各國面對氣候變化采取全球行動(dòng)的堅(jiān)定決心。

作為全球最大的二氧化碳排放國家，中國面對著國際社會(huì)的巨大壓力。2015年，中國已經(jīng)向國際社會(huì)明確了減排目標(biāo)，承諾將在2030年達(dá)到碳排放峰值并爭取盡早達(dá)峰。2016年，國務(wù)院印發(fā)了“十三五”控制溫室氣體排放工作方案，進(jìn)一步明確了減排路徑和主要任務(wù)。為了達(dá)到減排目標(biāo)，我國已采取多種積極有效的措施來控制溫室氣體排放，包括行政手段——國家發(fā)改委對各省市進(jìn)行碳排放強(qiáng)度降低目標(biāo)責(zé)任考核，以及市場手段——我國即將在2017年啟動(dòng)運(yùn)行全國碳排放權(quán)交易市場，多管齊下，協(xié)同減排?？刂茰厥覛怏w排放總量是我國積極應(yīng)對全球氣候變化的重要任務(wù)，也是實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展的迫切需求。

1 溫室氣體排放總量目標(biāo)制定

溫室氣體排放總量控制是指依據(jù)有關(guān)規(guī)定，將某一區(qū)域范圍內(nèi)（某個(gè)國家、地區(qū)或行業(yè)）、某一時(shí)間段內(nèi)溫室氣體排放總量控制在設(shè)定的目標(biāo)之內(nèi)。目前，根據(jù)已有的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及案例，總量控制目標(biāo)可以分為三類，分別是“絕對量下降或增幅限制目標(biāo)”、“相比BAU情景（趨勢照常情景）下降目標(biāo)”和“峰值目標(biāo)”。

“絕對量下降或者增幅限制目標(biāo)”是常見的總量控制目標(biāo)形式，首先設(shè)定基準(zhǔn)年和目標(biāo)年，然后設(shè)定目標(biāo)年排放在基準(zhǔn)年排放的基礎(chǔ)上下降的數(shù)量，或者在基準(zhǔn)年排放基礎(chǔ)上的增量限制。其典型案例包括《京都議定書》各締約方的國家目標(biāo)，例如，德國的目標(biāo)是在基年基礎(chǔ)上減排21%，瑞典的目標(biāo)則是在基年基礎(chǔ)上增排不能超過4%。此外，如倫敦、惠靈頓等的一些城市也采用這一目標(biāo)形式，倫敦的目標(biāo)是2025年在1990年的基礎(chǔ)上減排60%，惠靈頓的目標(biāo)是2020年和2050年分別在2000年的基礎(chǔ)上減排30%和80%。

“相比BAU情景下降目標(biāo)”是指根據(jù)基準(zhǔn)年排放推算出目標(biāo)年的趨勢照常情景（BAU）排放，以此為標(biāo)桿值設(shè)定目標(biāo)年排放目標(biāo)。根據(jù)下降目標(biāo)的幅度，目標(biāo)年排放可能低于基準(zhǔn)年排放，也可能高于基準(zhǔn)年排放。這一目標(biāo)形式的應(yīng)用案例較少，主要有巴西及里約熱內(nèi)盧。巴西的目標(biāo)是2020年在BAU情景基礎(chǔ)上減排36%-39%[2]，里約的目標(biāo)是2012、2016和2020年相比BAU情景需要實(shí)現(xiàn)一定數(shù)量的減排量，減排額分別為2005年排放量的8%、16%和20%。

“峰值目標(biāo)”是設(shè)定排放達(dá)到峰值的年份，但達(dá)峰時(shí)的排放量并不體現(xiàn)在目標(biāo)中，也不規(guī)定基準(zhǔn)年。目前，我國采用這一目標(biāo)形式。2015年6月，我國向《聯(lián)合國氣候變化框架公約》（UNFCCC）秘書處提交了應(yīng)對氣候變化國家自主貢獻(xiàn)文件，其中提到的行動(dòng)目標(biāo)是二氧化碳排放2030年左右達(dá)到峰值并爭取早日達(dá)峰。我國一些城市也制定了峰值目標(biāo)，如寧波預(yù)計(jì)將在2020年前達(dá)峰，是全國首個(gè)明確二氧化碳峰值預(yù)期時(shí)間的城市。

2 溫室氣體排放總量測算方法

目前，溫室氣體排放總量的測算方法主要分為實(shí)測法、物料衡算法和排放系數(shù)法、模型法等[3-4]。

實(shí)測法一般是指通過規(guī)定的連續(xù)計(jì)量設(shè)施或監(jiān)測設(shè)備，測量排放氣體的流速、流量和濃度，采用實(shí)測數(shù)據(jù)來計(jì)算氣體排放總量。該方法具有較高的精度，但目前來說，對二氧化碳進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測的成本非常高，而且監(jiān)測范圍有限，難以覆蓋所有排放源，實(shí)用性較差[3-4]。

物料平衡法是指基于質(zhì)量守恒定律（即原料消耗量為產(chǎn)品量與物料損失量之和），對于生產(chǎn)過程中的物料進(jìn)行定量分析，進(jìn)而計(jì)算溫室氣體排放量，具體計(jì)算方法分為總量法或定額法?？偭糠ㄊ且栽牧峡偭?、主副產(chǎn)品和回收產(chǎn)品總量為基礎(chǔ)進(jìn)行物料衡算，來計(jì)算物料流失總量；定額法是以原材料消耗額為基礎(chǔ)先計(jì)算單位產(chǎn)品的物料流失量，再求物料流失總量。目前，物料平衡法應(yīng)用于大部分的碳源溫室氣體排放量估算以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的獲取，主要有表觀能源消費(fèi)量估算法和詳細(xì)的燃料分類為基礎(chǔ)的排放量估算法[3-4]。

排放系數(shù)法指在正常技術(shù)經(jīng)濟(jì)和管理?xiàng)l件下，生產(chǎn)單位產(chǎn)品所排放的氣體數(shù)量的統(tǒng)計(jì)平均值，排放系數(shù)也稱為排放因子，可通過實(shí)測、物料衡算或調(diào)查得到。使用排放系數(shù)法的不確定性較大，但適用于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)不夠詳盡的情況，比如我國一些小規(guī)模企業(yè)較多的采用排放系數(shù)法估算其溫室氣體排放量[3-4]。

考慮到溫室氣體排放幾乎涉及到與人類生產(chǎn)生活相關(guān)的各個(gè)方面，在宏觀層面進(jìn)行多維度溫室氣體排放總量分析時(shí)，研究對象是更為復(fù)雜的系統(tǒng)，涉及的因素、變量很多，采用模型分析法是最為有效的研究手段[3]，也是目前國內(nèi)外相關(guān)研究人員主要采用的方法。

3 溫室氣體排放總量目標(biāo)預(yù)測模型

采用模型法對溫室氣體排放總量進(jìn)行預(yù)測分析時(shí)，主要工具包括包括模型和情景。模型描述了影響溫室氣體排放總量的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和技術(shù)因素的作用機(jī)制，以及表征這些因素的參數(shù)。情景是對未來經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和技術(shù)發(fā)展路徑的預(yù)期，不同預(yù)期通過賦予模型參數(shù)不同數(shù)值實(shí)現(xiàn)，將參數(shù)輸入模型，就可以進(jìn)行碳排放總量的預(yù)測，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)總量目標(biāo)的控制[5]。

目前我國對于溫室氣體排放總量的預(yù)測分析多是集中于能源消費(fèi)的峰值預(yù)測，主要模型包括LEAP模型、STIRPAT模型、EKC曲線、MARKAL-MACRO模型等。LEAP模型是一種基于情景分析的能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境綜合模型，多應(yīng)用于國家層面的中長期能源規(guī)劃以及行業(yè)能源需求與排放預(yù)測，基于覆蓋所有能源消費(fèi)品種的能源需求模型形成一個(gè)閉合、平衡的能源與碳排放系統(tǒng)，可以預(yù)測不同情景下的溫室氣體排放總量[6]。

姜克雋等基于IPAC模型， 設(shè)計(jì)了基準(zhǔn)情景、低碳情景與強(qiáng)化低碳情景，預(yù)測分析了我國未來中長期的能源需求與溫室氣體排放情景，并探討了低碳發(fā)展路徑[7]；渠慎寧等利用STIRPAT模型對多種情景模式下未來的中國碳排放峰值進(jìn)行相關(guān)預(yù)測，提出保持碳排放強(qiáng)度不斷下降對盡快達(dá)峰至關(guān)重要[8]。林伯強(qiáng)等利用傳統(tǒng)的環(huán)境庫茲涅茨模型模擬與在二氧化碳排放預(yù)測的基礎(chǔ)上的預(yù)測兩種方法，對中國的二氧化碳庫茲涅茨曲線做了對比研究和預(yù)測，結(jié)果表明人均收入、能源強(qiáng)度、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以及能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)都對二氧化碳排放有顯著影響[9]。周偉等利用MARKAL-MACRO模型，預(yù)測了中國（2010-2050年）未來能源消費(fèi)產(chǎn)生的二氧化碳排放總量，并預(yù)測了可能的達(dá)峰時(shí)間以及實(shí)現(xiàn)路徑[10]。翟石艷等采用IPCC 2006年版碳排放計(jì)算公式、經(jīng)濟(jì)-碳排放的動(dòng)力學(xué)模型和水泥碳排放模型，提出了區(qū)域碳排量計(jì)算框架和研究方法，并預(yù)測廣東省2008-2050年能源消費(fèi)碳排放量、水泥消費(fèi)量和碳排放量、森林碳匯值[11]。

能源活動(dòng)領(lǐng)域是溫室氣體的主要排放源，但其碳排放并非是全社會(huì)的碳排放總量?；跍厥覛怏w清單的碳排放總量控制目標(biāo)研究涵蓋了全社會(huì)各領(lǐng)域的主要排放源，包括能源消費(fèi)、工業(yè)生產(chǎn)過程、農(nóng)業(yè)、土地利用變化和林業(yè)以及廢棄物處理等活動(dòng)所導(dǎo)致的溫室氣體排放，通過清單提供的歷史排放信息以及清單與其他分析相結(jié)合對未來減排潛力的預(yù)測，為制定溫室氣體總量控制目標(biāo)提供依據(jù)[12]，這也是一種更新、更全面的模型分析方法。

4 小結(jié)

從碳強(qiáng)度控制向碳排放總量控制過渡是我國低碳發(fā)展的必然要求。我國已提出2030年二氧化碳排放總量達(dá)峰這一減排目標(biāo)，如何合理的設(shè)定溫室氣體排放總量控制目標(biāo)是關(guān)鍵問題。目前已有的研究成果多是基于能源消費(fèi)的碳排放峰值預(yù)測，采用的方法主要為基于多種情景分析的模型法。本文提出一種基于溫室氣體清單的碳排放總量預(yù)測模型，進(jìn)一步優(yōu)化模型覆蓋的排放源范圍。

參考文獻(xiàn)：

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